7.1. Conclusiones
Respecto a las tecnologías LPWAN se ha visto que están sufriendo un gran auge debido a la gran cantidad de dispositivos IoT que se quieren interconectar. Estas tecnologías ofrecen un gran alcance, la larga vida de la batería y un bajo coste de producción a cambio de una menor frecuencia de transmisión de datos, haciéndolo así un estándar idóneo para el IoT.
Existen multitud de tecnologías IoT, las más conocidas son NB- IoT, LTE-M, Sigfox y LoRa. Cada una de estas tecnologías ofrece un beneficio diferente a coste de disminuir su eficacia en otra área. Por tanto, para el uso de uno u otra se debe tener muy claro la aplicación que se quiere realizar de dicha tecnología y así poder elegir la más adecuada al entorno.
En grandes rasgos para elegir una tecnología u otra podemos decir que NB-IoT y LTE-M son preferibles para aplicaciones que requieran calidad de servicio garantizada y baja latencia mientras que las aplicaciones que no tengan esta restricción y sean insensibles a la latencia deben elegir LoRa o Sigfox ya que presentan un menor coste y mayor cobertura. Podemos concluir que LoRa presenta ventajas en términos de duración de batería, implantación y coste, Sigfox ofrece ventajas en términos de cobertura, duración de la batería y coste mientras que NB-IoT y LTE- M ofrecen beneficios en términos de QoS, latencia y escalabilidad. Otro factor importante a tener en cuenta es el despliegue de la tecnología ya que no todas se encuentran desplegadas en todo el mundo, se debe hacer el estudio para comprobar que dicha tecnología está ofertada en el área deseado.
Con todo esto podemos decir que para aplicaciones de sanidad que necesiten baja latencia y garantía de recepción como las medidas de las constantes vitales o para aplicaciones de tracking de animales o personas la mejor opción serían NB-IoT. Si la aplicación necesita VoLTE la mejor opción es LTE-M ya que es la única que ofrece envío de voz con calidad de servicio. Mientras que, para el resto de las aplicaciones, donde la latencia no es un requisito la mejor opción es LoRa o Sigfox teniendo en cuenta que LoRa permite configuración y administrar la propia red. Por tanto, en aplicaciones meteorológicas, aplicaciones para el cultivo o aplicaciones de domótica la mejor opción es LoRa o Sigfox.
Se han realizado simulaciones para la tecnología LoRa con el simulador OMNET++ y el módulo flora. El entorno elegido es urbano con despliegue de 100, 200 y 300 nodos, uno o dos gateways y diferentes áreas de despliegue de nodos.
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En estas simulaciones se ha podido comprobar cómo el aumento del número de nodos perjudica a la escalabilidad de la red LoRa ya que el número de colisiones aumenta produciendo así la perdida de paquetes.
También se ha visto como el aumento del área de despliegue de nodos perjudica a la escalabilidad ya que la potencia recibida en muchas ocasiones es más pequeña que la sensibilidad produciéndose así la perdida de paquetes.
Respecto al consumo de energía de los nodos se ha comprobado cómo no es afectado por la escalabilidad de la red, por tanto, ni aumentar el área, ni los nodos, ni los gateways afectan a aumentar el consumo.
Por último, se ha introducido otro gateway (dos gateways) y se ha comprobado cómo se produce una mejora considerable de la escalabilidad de la red LoRa ya que los nodos que tengan los dos gateways dentro de su área enviarán sus paquetes a los dos gateways, mejorando así la recepción de paquetes. Por el contrario, esto aumenta el número de colisiones ya que tenemos dos gateways recibiendo paquetes, por tanto, se producen aproximadamente el doble de colisiones.
Con todo lo anterior, vemos como LoRa es una tecnología factible para aplicaciones IoT que no sean tolerantes a la latencia y no tenga un envío constante de datos. Para poder crear una red LoRa factible para IoT habrá que calcular los gateways que son necesarios para dar servicio al número de nodos del que se va a disponer y la posición de dichos nodos sabiendo que estando equidistantes podemos abarcar el mayor espacio y así tener una mejor cobertura.
Por todo esto LoRa es una tecnología que se puede utilizar en aplicaciones IoT que tengan las siguientes utilidades: domótica, Smart-cities, tracking, agricultura, wearables e industria IoT.
7.2. Propuesta de trabajo futuro
En líneas generales, todo proyecto de ingeniería suele requerir mejoras tras haber realizado las primeras aproximaciones. La primera y más importante, sería modificar flora para conseguir introducir más de un canal y poder ver qué ventajas nos aporta el hecho de poder tener varios canales pudiendo así enviar los paquetes a diferentes frecuencias evitando algunas colisiones.
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En segundo lugar, se podrían repetir las simulaciones para un entorno sub-urbano o urbano modificando el parámetro sigma de FLoRa y ver cómo cambian los valores de DER.
En tercer lugar, aplicar la red LoRa a un entorno real sabiendo las ventajas y necesidades que tiene la red. Sabiendo el DER y los nodos que se van a tener, calcular los gateways necesarios y la distancia que sería capaz de soportar.
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